વિષયમાં પ્રારંભિક સામગ્રી અને પ્રતિક્રિયા ઉત્પાદનો બંને શામેલ છે. ઓક્સિડેશન સ્થિતિમાં ફેરફારો અનુસાર રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓનું વર્ગીકરણ

પૃષ્ઠ 1

પ્રારંભિક પદાર્થો: સ્પેક્ટ્રલ વિશ્લેષણ માટે નિર્જળ સોડિયમ કાર્બોનેટ (સોડિયમ કાર્બેટ), MRTU 6 - 09 - 6170 - 69, રાસાયણિક રીતે શુદ્ધ અને ફોસ્ફોરિક ઓર્થો એસિડ, GOST 6552 - 58, રાસાયણિક રીતે શુદ્ધ.  

પ્રારંભિક પદાર્થો: બેરિયમ નાઈટ્રેટ (બેરિયમ નાઈટ્રેટ), GOST 51468 - 72, તકનીકી.  

પ્રારંભિક સામગ્રી M - p-oxiethylethylenediamine ના કાર્બોક્સીમેથિલેશન દ્વારા અને ત્યારબાદ ઝાયલીન અથવા ટોલ્યુએન સાથે એઝિઓટ્રોપિક નિસ્યંદન દ્વારા નિર્જલીકરણ દ્વારા સંશ્લેષણ કરવામાં આવી હતી. પોલિમરાઇઝેશન માટે, મોનોમરને પાણી સાથે ડાયોક્સેનમાં સસ્પેન્ડ કરવામાં આવે છે, રિફ્લક્સ પર 5-10 કલાક માટે ઉકાળવામાં આવે છે, અને પછી શુદ્ધ કરવામાં આવે છે.  

ઉકેલોની સામાન્યતા નક્કી કરવા અને તેમના ટાઇટર્સ સ્થાપિત કરવા માટે વોલ્યુમેટ્રિક વિશ્લેષણમાં ઉપયોગમાં લેવાતા પ્રારંભિક પદાર્થો વિશ્લેષણની વ્યક્તિગત પદ્ધતિઓ પર વિચાર કરતી વખતે સૂચવવામાં આવશે.  

પ્રારંભિક સામગ્રી A બે અથવા વધુ સ્વતંત્ર રીતે રૂપાંતરિત કરવામાં સક્ષમ છે, જે સમાન અથવા વિવિધ ઉત્પાદનોની રચના તરફ દોરી જાય છે.  

પ્રારંભિક પદાર્થો (ફોસ્ફરસ અને ઓક્સિજન) ઇલેક્ટ્રિકલી ન્યુટ્રલ છે. ફોસ્ફરસ અણુ, પાંચ ઈલેક્ટ્રોનનો ત્યાગ કરીને, સકારાત્મક રીતે પાંચ-ચાર્જ આયન (P 5) બને છે; ફોસ્ફરસ ઓક્સિડાઇઝ્ડ છે અને તે ઘટાડનાર એજન્ટ છે. ઓક્સિજન અણુ, બે ઇલેક્ટ્રોન લે છે, નકારાત્મક ચાર્જ આયન (O-2) માં ફેરવાય છે; ઓક્સિજન ઘટે છે અને તે ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટ છે.  

પ્રારંભિક પદાર્થો અને પ્રક્રિયાઓ સ્વ-સંસ્થાને અનુકૂલિત હોવી જોઈએ, પ્રતિસાદ પ્રણાલીઓને કારણે સ્થિર છે, જે બદલામાં, ગતિશીલ માળખું છે.  

અંતિમ ઉત્પાદનના પરમાણુનો આધાર બનાવતા પ્રારંભિક પદાર્થોને મૂળભૂત કાચો માલ કહેવામાં આવે છે. આવી કાચી સામગ્રી મુખ્યત્વે સુગંધિત હાઇડ્રોકાર્બન છે: બેન્ઝીન, ટોલ્યુએન, નેપ્થાલિન, તેમજ ફિનોલ અને ક્રેસોલ્સ. આ પદાર્થો કોલસાના પ્રોસેસિંગ ઉત્પાદનોમાં સમાયેલ છે - કોક ઓવન ગેસ અને કોલ ટાર.  

મધ્યવર્તી ઉત્પાદન અથવા કાર્બનિક રંગ મેળવવા માટે વપરાતી પ્રારંભિક સામગ્રી, પરંતુ તેના પરમાણુનો આધાર બનાવતી નથી, તેને સહાયક કાચી સામગ્રી કહેવામાં આવે છે.  

એશ એસિડના ઉત્પાદન માટે પ્રારંભિક સામગ્રી નેપ્થાલિન છે.  

પ્રારંભિક પદાર્થનું વજન કરવામાં આવે છે અને, ટેબ્યુલર ડેટામાંથી દ્રાવ્યતા નક્કી કર્યા પછી, તેને ઓગળવા માટે જરૂરી પાણીની અંદાજિત રકમની ગણતરી કરવામાં આવે છે. પદાર્થને કાચ, શંકુ આકારના ફ્લાસ્ક અથવા પોર્સેલિન કપમાં મૂકવામાં આવે છે અને ચોક્કસ તાપમાને ગરમ પાણી તેમાં ઉમેરવામાં આવે છે.  

પ્રારંભિક પદાર્થ પોર્સેલેઇન અથવા ક્વાર્ટઝ બોટ / માં મૂકવામાં આવે છે, જે રિએક્ટર 2 (પોર્સેલેઇન અથવા ક્વાર્ટઝ ટ્યુબ) માં દાખલ કરવામાં આવે છે અને જરૂરી તાપમાને હાઇડ્રોજનના પ્રવાહમાં ગરમ ​​થાય છે. ટ્યુબના છેડા રબર અથવા કૉર્ક પ્લગ વડે બંધ કરવામાં આવે છે, જેમાં એક છેડે હાઇડ્રોજન સપ્લાય કરતી ટ્યુબ નાખવામાં આવે છે અને બીજા છેડે પાણીની વરાળ અને બિનપ્રક્રિયા વિનાના હાઇડ્રોજનને દૂર કરતી નળી નાખવામાં આવે છે. ઇન્સ્ટોલેશનને પ્રથમ લીક્સ માટે તપાસવામાં આવે છે. આ કરવા માટે, ગેસ આઉટલેટ ટ્યુબનો અંત 4 - 5 સેમી પાણીમાં ડૂબી જાય છે અને હાઇડ્રોજન પસાર થાય છે.  

પ્રારંભિક પદાર્થો (ઓક્સાઈડ્સ), તેમજ રિએક્ટર (ક્રુસિબલ) ને સૌપ્રથમ 150 - 200 C તાપમાને સૂકવવા જોઈએ. આ પછી, ઓક્સાઈડ્સને પાવડરમાં ગ્રાઈન્ડ કરવામાં આવે છે અને કચડી ન હોય તેવા કણોમાંથી ચાળણી પર અલગ કરવામાં આવે છે.  

પ્રારંભિક પદાર્થોનું વિશ્લેષણાત્મક સંતુલન પર પ્રતિક્રિયા સમીકરણ અનુસાર વજન કરવામાં આવે છે અને તેમના મિશ્રણને પોર્સેલિન અથવા એગેટ મોર્ટારમાં 15 - 20 મિનિટ માટે ગ્રાઉન્ડ કરવામાં આવે છે. પછી મિશ્રણને પોર્સેલેઇન ક્રુસિબલ અથવા બોટમાં રેડવામાં આવે છે અને કેલ્સાઈન કરવામાં આવે છે.  

વ્યાખ્યા

રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાપદાર્થોનું પરિવર્તન કહેવાય છે જેમાં તેમની રચના અને (અથવા) રચનામાં ફેરફાર થાય છે.

મોટેભાગે, રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓને પ્રારંભિક પદાર્થો (રીએજન્ટ્સ) ને અંતિમ પદાર્થો (ઉત્પાદનો) માં રૂપાંતરિત કરવાની પ્રક્રિયા તરીકે સમજવામાં આવે છે.

રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ રાસાયણિક સમીકરણોનો ઉપયોગ કરીને લખવામાં આવે છે જેમાં પ્રારંભિક પદાર્થો અને પ્રતિક્રિયા ઉત્પાદનોના સૂત્રો હોય છે. સમૂહના સંરક્ષણના નિયમ મુજબ, રાસાયણિક સમીકરણની ડાબી અને જમણી બાજુએ દરેક તત્વના અણુઓની સંખ્યા સમાન હોય છે. સામાન્ય રીતે, પ્રારંભિક પદાર્થોના સૂત્રો સમીકરણની ડાબી બાજુએ અને ઉત્પાદનોના સૂત્રો જમણી બાજુએ લખેલા હોય છે. સમીકરણની ડાબી અને જમણી બાજુએ દરેક તત્વના અણુઓની સંખ્યાની સમાનતા પદાર્થોના સૂત્રોની સામે પૂર્ણાંક સ્ટોઇકિયોમેટ્રિક ગુણાંક મૂકીને પ્રાપ્ત થાય છે.

રાસાયણિક સમીકરણોમાં પ્રતિક્રિયાની લાક્ષણિકતાઓ વિશે વધારાની માહિતી હોઈ શકે છે: તાપમાન, દબાણ, રેડિયેશન, વગેરે, જે ઉપરના (અથવા "નીચે") સમાન ચિહ્ન દ્વારા અનુરૂપ પ્રતીક દ્વારા સૂચવવામાં આવે છે.

તમામ રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓને કેટલાક વર્ગોમાં જૂથબદ્ધ કરી શકાય છે, જેમાં ચોક્કસ લાક્ષણિકતાઓ હોય છે.

પ્રારંભિક અને પરિણામી પદાર્થોની સંખ્યા અને રચના અનુસાર રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓનું વર્ગીકરણ

આ વર્ગીકરણ મુજબ, રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓને જોડાણ, વિઘટન, અવેજી અને વિનિમયની પ્રતિક્રિયાઓમાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે.

પરિણામે સંયોજન પ્રતિક્રિયાઓબે અથવા વધુ (જટિલ અથવા સરળ) પદાર્થોમાંથી એક નવો પદાર્થ બને છે. સામાન્ય રીતે, આવી રાસાયણિક પ્રતિક્રિયા માટેનું સમીકરણ આના જેવું દેખાશે:

ઉદાહરણ તરીકે:

CaCO 3 + CO 2 + H 2 O = Ca(HCO 3) 2

SO 3 + H 2 O = H 2 SO 4

2Mg + O 2 = 2MgO.

2FeCl 2 + Cl 2 = 2FeCl 3

સંયોજનની પ્રતિક્રિયાઓ મોટાભાગના કિસ્સાઓમાં એક્ઝોથર્મિક હોય છે, એટલે કે. ગરમીના પ્રકાશન સાથે આગળ વધો. જો પ્રતિક્રિયામાં સરળ પદાર્થો સામેલ હોય, તો આવી પ્રતિક્રિયાઓ મોટેભાગે રેડોક્સ પ્રતિક્રિયાઓ (ORR) હોય છે, એટલે કે. તત્વોની ઓક્સિડેશન સ્થિતિમાં ફેરફાર સાથે થાય છે. જટિલ પદાર્થો વચ્ચેના સંયોજનની પ્રતિક્રિયાને ORR તરીકે વર્ગીકૃત કરવામાં આવશે કે કેમ તે અસ્પષ્ટપણે કહેવું અશક્ય છે.

એક જટિલ પદાર્થમાંથી અન્ય ઘણા નવા પદાર્થો (જટિલ અથવા સરળ) ની રચનામાં પરિણમે છે તે પ્રતિક્રિયાઓ તરીકે વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે. વિઘટન પ્રતિક્રિયાઓ. સામાન્ય રીતે, વિઘટનની રાસાયણિક પ્રતિક્રિયા માટેનું સમીકરણ આના જેવું દેખાશે:

ઉદાહરણ તરીકે:

CaCO 3 CaO + CO 2 (1)

2H 2 O = 2H 2 + O 2 (2)

CuSO 4 × 5H 2 O = CuSO 4 + 5H 2 O (3)

Cu(OH) 2 = CuO + H 2 O (4)

H 2 SiO 3 = SiO 2 + H 2 O (5)

2SO 3 =2SO 2 + O 2 (6)

(NH 4) 2 Cr 2 O 7 = Cr 2 O 3 + N 2 +4H 2 O (7)

જ્યારે ગરમ થાય છે ત્યારે મોટાભાગની વિઘટન પ્રતિક્રિયાઓ થાય છે (1,4,5). ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહ (2) ના પ્રભાવ હેઠળ શક્ય વિઘટન. ઓક્સિજન ધરાવતા એસિડ્સ (1, 3, 4, 5, 7) ના સ્ફટિકીય હાઇડ્રેટ, એસિડ, પાયા અને ક્ષારનું વિઘટન તત્વોની ઓક્સિડેશન સ્થિતિને બદલ્યા વિના થાય છે, એટલે કે. આ પ્રતિક્રિયાઓ ODD સાથે સંબંધિત નથી. ORR વિઘટન પ્રતિક્રિયાઓમાં ઉચ્ચ ઓક્સિડેશન સ્થિતિમાં તત્વો દ્વારા રચાયેલા ઓક્સાઇડ, એસિડ અને ક્ષારના વિઘટનનો સમાવેશ થાય છે (6).

વિઘટન પ્રતિક્રિયાઓ કાર્બનિક રસાયણશાસ્ત્રમાં પણ જોવા મળે છે, પરંતુ અન્ય નામો હેઠળ - ક્રેકીંગ (8), ડીહાઈડ્રોજનેશન (9):

C 18 H 38 = C 9 H 18 + C 9 H 20 (8)

C 4 H 10 = C 4 H 6 + 2 H 2 (9)

મુ અવેજી પ્રતિક્રિયાઓએક સરળ પદાર્થ જટિલ પદાર્થ સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે, એક નવો સરળ અને નવો જટિલ પદાર્થ બનાવે છે. સામાન્ય રીતે, રાસાયણિક અવેજી પ્રતિક્રિયા માટેનું સમીકરણ આના જેવું દેખાશે:

ઉદાહરણ તરીકે:

2Al + Fe 2 O 3 = 2Fe + Al 2 O 3 (1)

Zn + 2HCl = ZnСl 2 + H 2 (2)

2KBr + Cl 2 = 2KCl + Br 2 (3)

2KlO 3 + l 2 = 2KlO 3 + Сl 2 (4)

CaCO 3 + SiO 2 = CaSiO 3 + CO 2 (5)

Ca 3 (PO 4) 2 + 3SiO 2 = 3СаSiO 3 + P 2 O 5 (6)

CH 4 + Cl 2 = CH 3 Cl + HCl (7)

મોટાભાગની અવેજી પ્રતિક્રિયાઓ રેડોક્સ છે (1 - 4, 7). વિઘટન પ્રતિક્રિયાઓના ઉદાહરણો કે જેમાં ઓક્સિડેશન સ્થિતિમાં કોઈ ફેરફાર થતો નથી તે થોડા છે (5, 6).

વિનિમય પ્રતિક્રિયાઓપ્રતિક્રિયાઓ છે જે જટિલ પદાર્થો વચ્ચે થાય છે જેમાં તેઓ તેમના ઘટક ભાગોનું વિનિમય કરે છે. સામાન્ય રીતે આ શબ્દનો ઉપયોગ જલીય દ્રાવણમાં આયનોને સંડોવતા પ્રતિક્રિયાઓ માટે થાય છે. સામાન્ય રીતે, રાસાયણિક વિનિમય પ્રતિક્રિયા માટેનું સમીકરણ આના જેવું દેખાશે:

AB + CD = AD + CB

ઉદાહરણ તરીકે:

CuO + 2HCl = CuCl 2 + H 2 O (1)

NaOH + HCl = NaCl + H 2 O (2)

NaHCO 3 + HCl = NaCl + H 2 O + CO 2 (3)

AgNO 3 + KBr = AgBr ↓ + KNO 3 (4)

CrCl 3 + ZNaON = Cr(OH) 3 ↓+ ZNaCl (5)

વિનિમય પ્રતિક્રિયાઓ રેડોક્સ નથી. આ વિનિમય પ્રતિક્રિયાઓનો એક ખાસ કિસ્સો છે તટસ્થતા પ્રતિક્રિયા (આલ્કલીસ સાથે એસિડની પ્રતિક્રિયા) (2). વિનિમય પ્રતિક્રિયાઓ તે દિશામાં આગળ વધે છે જ્યાં પ્રતિક્રિયાના ક્ષેત્રમાંથી ઓછામાં ઓછું એક પદાર્થ વાયુયુક્ત પદાર્થ (3), અવક્ષેપ (4, 5) અથવા ખરાબ રીતે વિખરાયેલા સંયોજનના રૂપમાં દૂર કરવામાં આવે છે, મોટેભાગે પાણી (1, 2) ).

ઓક્સિડેશન સ્થિતિમાં ફેરફારો અનુસાર રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓનું વર્ગીકરણ

રીએજન્ટ્સ અને પ્રતિક્રિયા ઉત્પાદનો બનાવતા તત્વોની ઓક્સિડેશન સ્થિતિમાં ફેરફારના આધારે, તમામ રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓને રેડોક્સ પ્રતિક્રિયાઓ (1, 2) અને ઓક્સિડેશન સ્થિતિ (3, 4) બદલ્યા વિના બનતી પ્રતિક્રિયાઓમાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે.

2Mg + CO 2 = 2MgO + C (1)

Mg 0 – 2e = Mg 2+ (ઘટાડનાર એજન્ટ)

C 4+ + 4e = C 0 (ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટ)

FeS 2 + 8HNO 3 (conc) = Fe(NO 3) 3 + 5NO + 2H 2 SO 4 + 2H 2 O (2)

Fe 2+ -e = Fe 3+ (ઘટાડો કરનાર એજન્ટ)

N 5+ +3e = N 2+ (ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટ)

AgNO 3 +HCl = AgCl ↓ + HNO 3 (3)

Ca(OH) 2 + H 2 SO 4 = CaSO 4 ↓ + H 2 O (4)

થર્મલ અસર દ્વારા રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓનું વર્ગીકરણ

પ્રતિક્રિયા દરમિયાન ગરમી (ઊર્જા) છૂટી કે શોષાય છે તેના આધારે, તમામ રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓને પરંપરાગત રીતે અનુક્રમે એક્ઝોથર્મિક (1, 2) અને એન્ડોથર્મિક (3)માં વિભાજિત કરવામાં આવે છે. પ્રતિક્રિયા દરમિયાન છૂટી કે શોષાયેલી ઉષ્મા (ઊર્જા)ની માત્રાને પ્રતિક્રિયાની થર્મલ અસર કહેવાય છે. જો સમીકરણ બહાર નીકળેલી અથવા શોષાયેલી ગરમીનું પ્રમાણ દર્શાવે છે, તો આવા સમીકરણોને થર્મોકેમિકલ કહેવામાં આવે છે.

N 2 + 3H 2 = 2NH 3 +46.2 kJ (1)

2Mg + O 2 = 2MgO + 602.5 kJ (2)

N 2 + O 2 = 2NO – 90.4 kJ (3)

પ્રતિક્રિયાની દિશા અનુસાર રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓનું વર્ગીકરણ

પ્રતિક્રિયાની દિશાના આધારે, ઉલટાવી શકાય તેવું (રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓ કે જેના ઉત્પાદનો તે જ સ્થિતિમાં એકબીજા સાથે પ્રતિક્રિયા કરવા સક્ષમ હોય છે જેમાં તેઓ પ્રારંભિક પદાર્થો બનાવવા માટે મેળવવામાં આવ્યા હતા) અને બદલી ન શકાય તેવી (રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓ જેના ઉત્પાદનો નથી) વચ્ચે તફાવત બનાવવામાં આવે છે. પ્રારંભિક પદાર્થો બનાવવા માટે એકબીજા સાથે પ્રતિક્રિયા કરવામાં સક્ષમ).

ઉલટાવી શકાય તેવી પ્રતિક્રિયાઓ માટે, સામાન્ય સ્વરૂપમાં સમીકરણ સામાન્ય રીતે નીચે પ્રમાણે લખવામાં આવે છે:

A + B ↔ AB

ઉદાહરણ તરીકે:

CH 3 COOH + C 2 H 5 OH ↔ H 3 COOC 2 H 5 + H 2 O

બદલી ન શકાય તેવી પ્રતિક્રિયાઓના ઉદાહરણોમાં નીચેની પ્રતિક્રિયાઓનો સમાવેશ થાય છે:

2КlО 3 → 2Кl + ЗО 2

C 6 H 12 O 6 + 6O 2 → 6CO 2 + 6H 2 O

પ્રતિક્રિયાની અપરિવર્તનક્ષમતાનો પુરાવો પ્રતિક્રિયા ઉત્પાદનો તરીકે વાયુયુક્ત પદાર્થ, અવક્ષેપ અથવા નબળી રીતે વિભાજિત સંયોજન, મોટાભાગે પાણીનું પ્રકાશન હોઈ શકે છે.

ઉત્પ્રેરકની હાજરી અનુસાર રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓનું વર્ગીકરણ

આ દૃષ્ટિકોણથી, ઉત્પ્રેરક અને બિન-ઉત્પ્રેરક પ્રતિક્રિયાઓને અલગ પાડવામાં આવે છે.

ઉત્પ્રેરક એ એક પદાર્થ છે જે રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાની પ્રગતિને વેગ આપે છે. ઉત્પ્રેરકની ભાગીદારી સાથે થતી પ્રતિક્રિયાઓને ઉત્પ્રેરક કહેવાય છે. ઉત્પ્રેરકની હાજરી વિના કેટલીક પ્રતિક્રિયાઓ થઈ શકતી નથી:

2H 2 O 2 = 2H 2 O + O 2 (MnO 2 ઉત્પ્રેરક)

ઘણીવાર પ્રતિક્રિયા ઉત્પાદનોમાંથી એક ઉત્પ્રેરક તરીકે કામ કરે છે જે આ પ્રતિક્રિયાને વેગ આપે છે (ઓટોકેટાલિટીક પ્રતિક્રિયાઓ):

MeO+ 2HF = MeF 2 + H 2 O, જ્યાં મી એક ધાતુ છે.

સમસ્યા હલ કરવાના ઉદાહરણો

ઉદાહરણ 1

સક્રિય સંકુલ બનાવવા માટે, ચોક્કસ ઉર્જા અવરોધને દૂર કરવો જરૂરી છે, ઊર્જા E A. આ ઊર્જા છે. સક્રિયકરણ ઉર્જા એ અમુક વધારાની ઉર્જા છે, આપેલ તાપમાનની સરેરાશ ઊર્જાની સરખામણીમાં, જે પરમાણુઓ પાસે તેમની અથડામણો અસરકારક બનવા માટે હોવી જોઈએ.

સામાન્ય કિસ્સામાં, રાસાયણિક પ્રતિક્રિયા A + B = C + D માટે, સક્રિય સંકુલ A + B = A¼B = C + D ની સ્થિતિ દ્વારા પ્રારંભિક પદાર્થો A અને B થી પ્રતિક્રિયા ઉત્પાદનો C અને D તરફ સંક્રમણ કરી શકે છે. ઉર્જા આકૃતિઓ (ફિગ. 6.2) ના રૂપમાં યોજનાકીય રીતે દર્શાવવામાં આવે છે.

સામાન્ય રીતે, મજબૂત સહસંયોજક બોન્ડ ધરાવતા પદાર્થો વચ્ચેની પ્રતિક્રિયાઓ મોટા E A મૂલ્યો દ્વારા વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે અને ધીમે ધીમે આગળ વધે છે, ઉદાહરણ તરીકે:

નીચા E A મૂલ્યો અને ખૂબ ઊંચા દરો ઇલેક્ટ્રોલાઇટ સોલ્યુશન્સમાં આયનીય ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓને લાક્ષણિકતા આપે છે. ઉદાહરણ તરીકે:

Ca +2 + SO = CaSO 4.

આ એ હકીકત દ્વારા સમજાવવામાં આવ્યું છે કે વિપરીત ચાર્જ આયનો એકબીજા તરફ આકર્ષાય છે અને ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરતા કણોની પ્રતિકૂળ શક્તિઓને દૂર કરવા માટે કોઈ ઊર્જાની જરૂર નથી.

ઉત્પ્રેરક પ્રભાવ

વિશિષ્ટ પદાર્થોના નાના ઉમેરણોના પ્રભાવ હેઠળ પ્રતિક્રિયાના દરમાં ફેરફાર, જે પ્રક્રિયા દરમિયાન બદલાતો નથી, તેને ઉત્પ્રેરક કહેવામાં આવે છે.

રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાના દરમાં ફેરફાર કરનારા પદાર્થોને ઉત્પ્રેરક કહેવામાં આવે છે(પદાર્થો કે જે જીવંત જીવોમાં રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓના દરમાં ફેરફાર કરે છે - ઉત્સેચકો). ઉત્પ્રેરકનો ઉપયોગ પ્રતિક્રિયાઓમાં થતો નથી અને અંતિમ ઉત્પાદનોમાં તેનો સમાવેશ થતો નથી.

ઉત્પ્રેરકની હાજરીમાં થતી રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓને ઉત્પ્રેરક પ્રતિક્રિયાઓ કહેવામાં આવે છે.ત્યાં સકારાત્મક ઉત્પ્રેરક છે - ઉત્પ્રેરકની હાજરીમાં, રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાનો દર વધે છે - અને નકારાત્મક ઉત્પ્રેરક (નિરોધક) - ઉત્પ્રેરક (અવરોધક) ની હાજરીમાં, રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાનો દર ધીમો પડી જાય છે.

1. પ્લેટિનમ ઉત્પ્રેરકની હાજરીમાં સલ્ફર ડાયોક્સાઇડનું ઓક્સિડેશન:

2SO 2 + O 2 = 2SO 3 – હકારાત્મક ઉત્પ્રેરક.

2. ઓક્સિજનની હાજરીમાં હાઇડ્રોજન ક્લોરાઇડની રચનાની પ્રક્રિયાને ધીમી કરવી:

H 2 + Cl 2 = 2HCl – નકારાત્મક ઉત્પ્રેરક.

ત્યાં છે: a) સજાતીય ઉત્પ્રેરક - રિએક્ટન્ટ્સ અને ઉત્પ્રેરક સિંગલ-ફેઝ સિસ્ટમ બનાવે છે; b) વિજાતીય ઉત્પ્રેરક - રિએક્ટન્ટ્સ અને ઉત્પ્રેરક વિવિધ તબક્કાઓની સિસ્ટમ બનાવે છે.

ઉત્પ્રેરકની ક્રિયાની પદ્ધતિ.હકારાત્મક ઉત્પ્રેરકની ક્રિયાની પદ્ધતિ પ્રતિક્રિયાની સક્રિયકરણ ઊર્જામાં ઘટાડો થાય છે. આ કિસ્સામાં, નીચા ઉર્જા સ્તર સાથે સક્રિય સંકુલ રચાય છે અને રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાના દરમાં ઘણો વધારો થાય છે. ફિગ માં. આકૃતિ 6.3 ઉત્પ્રેરકની ગેરહાજરીમાં (1) અને (2) હાજરીમાં થતી રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાનું ઊર્જા રેખાકૃતિ દર્શાવે છે.

જો ધીમી પ્રતિક્રિયા A + B = AB ઉત્પ્રેરક K ની હાજરીમાં હાથ ધરવામાં આવે છે, તો ઉત્પ્રેરક પ્રારંભિક પદાર્થોમાંના એક સાથે રાસાયણિક ક્રિયાપ્રતિક્રિયામાં પ્રવેશ કરે છે, એક નાજુક મધ્યવર્તી સંયોજન બનાવે છે: A + K = AK.

આ પ્રક્રિયાની સક્રિયકરણ ઊર્જા ઓછી છે. મધ્યવર્તી સંયોજન AA પ્રતિક્રિયાશીલ છે; તે અન્ય પ્રારંભિક સામગ્રી સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે, અને ઉત્પ્રેરક મુક્ત થાય છે અને પ્રતિક્રિયા ઝોન છોડી દે છે:

બંને પ્રક્રિયાઓનો સારાંશ આપતાં, અમે ઝડપથી બનતી પ્રતિક્રિયા માટે સમીકરણ મેળવીએ છીએ: A + B + (K) = AB + (K).

ઉદાહરણ. NO ઉત્પ્રેરકની ભાગીદારી સાથે સલ્ફર ડાયોક્સાઇડનું ઓક્સિડેશન: 2SO 2 + O 2 = 2SO 3 - ધીમી પ્રતિક્રિયા;

જ્યારે ઉત્પ્રેરક - NO - એક મધ્યવર્તી સંયોજન રચાય છે: 2NO + O 2 = 2NO 2.

વિજાતીય ઉત્પ્રેરકમાં, પ્રવેગક અસર શોષણ સાથે સંકળાયેલ છે. શોષણ એ ઘન સપાટી દ્વારા વાયુઓ, વરાળ અને ઓગળેલા પદાર્થોના શોષણની ઘટના છે. ઉત્પ્રેરકની સપાટી વિજાતીય છે. તેના પર કહેવાતા સક્રિય કેન્દ્રો છે, જેના પર પ્રતિક્રિયા આપતા પદાર્થોનું શોષણ થાય છે, જે તેમની સાંદ્રતામાં વધારો કરે છે.

એવા પદાર્થો પણ છે જે ઉત્પ્રેરકની અસરને વધારે છે, જો કે તેઓ પોતે ઉત્પ્રેરક નથી. આ પદાર્થોને પ્રમોટર્સ કહેવામાં આવે છે.

રાસાયણિક સમતુલા

">24. "> ઉલટાવી શકાય તેવી અને બદલી ન શકાય તેવી પ્રતિક્રિયાઓના ચિહ્નો. સંતુલન માપદંડ. સંતુલન સ્થિરતા. લે ચેટેલિયરનો સિદ્ધાંત.

;color:#000000;background:#ffffff">1. પ્રતિક્રિયા કહેવામાં આવે છે;color:#000000;background:#ffffff">ઉલટાવી શકાય તેવું;color:#000000;background:#ffffff">, જો તેની દિશા પ્રતિક્રિયામાં ભાગ લેતા પદાર્થોની સાંદ્રતા પર આધાર રાખે છે. ઉદાહરણ તરીકે N;vertical-align:sub;color:#000000;background:#ffffff">2;color:#000000;background:#ffffff"> + 3H;vertical-align:sub;color:#000000;background:#ffffff">2;color:#000000;background:#ffffff"> = 2NH;vertical-align:sub;color:#000000;background:#ffffff">3;color:#000000;background:#ffffff"> વાયુ મિશ્રણમાં એમોનિયાની ઓછી સાંદ્રતા અને નાઇટ્રોજન અને હાઇડ્રોજનની ઊંચી સાંદ્રતા પર, એમોનિયા રચાય છે; તેનાથી વિપરિત, એમોનિયાની ઊંચી સાંદ્રતામાં તે વિઘટિત થાય છે, પ્રતિક્રિયા આગળ વધે છે. વિરુદ્ધ દિશામાં, ઉલટાવી શકાય તેવું પ્રતિક્રિયા પૂર્ણ થવા પર, t એટલે કે, જ્યારે રાસાયણિક સંતુલન પ્રાપ્ત થાય છે, ત્યારે સિસ્ટમમાં પ્રારંભિક સામગ્રી અને પ્રતિક્રિયા ઉત્પાદનો બંને હોય છે.

;color:#000000;background:#ffffff">ઉલટાવી શકાય તેવી પ્રતિક્રિયાઓ;color:#000000;background:#ffffff"> પ્રતિક્રિયાઓ જેમાં લેવામાં આવેલ પદાર્થો સંપૂર્ણપણે પ્રતિક્રિયા ઉત્પાદનોમાં રૂપાંતરિત થાય છે જે આપેલ શરતો હેઠળ એકબીજા સાથે પ્રતિક્રિયા આપતા નથી, ઉદાહરણ તરીકે;background:#ffffff">, ;color:#000000;background:#ffffff">બર્નિંગ;બેકગ્રાઉન્ડ:#ffffff"> ;color:#000000;background:#ffffff">હાઈડ્રોકાર્બન;background:#ffffff">, ;color:#000000;background:#ffffff">શિક્ષણ;color:#000000;background:#ffffff">ઓછું અલગ કરવું;બેકગ્રાઉન્ડ:#ffffff"> ;color:#000000;background:#ffffff"> સંયોજનો, વરસાદ, વાયુયુક્ત પદાર્થોની રચના.

">રાસાયણિક સંતુલન"> એ સિસ્ટમની સ્થિતિ છે જેમાં આગળની પ્રતિક્રિયાનો દર (" xml:lang="en-US" lang="en-US">વી;vertical-align:sub">1 ">) વિપરીત પ્રતિક્રિયાની ઝડપ જેટલી છે (" xml:lang="en-US" lang="en-US">વી;vertical-align:sub">2 ">).રાસાયણિક સંતુલનમાં, પદાર્થોની સાંદ્રતા યથાવત રહે છે. રાસાયણિક સંતુલન પ્રકૃતિમાં ગતિશીલ છે: સીધી અને વિપરીત પ્રતિક્રિયાઓ સંતુલન પર અટકતી નથી.

">રાસાયણિક સંતુલનની સ્થિતિ માત્રાત્મક રીતે સંતુલન સ્થિરાંક દ્વારા વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે, જે સીધી રેખા સ્થિરાંકોનો ગુણોત્તર છે (" xml:lang="en-US" lang="en-US">K;vertical-align:sub">1 ">) અને રિવર્સ ( " xml:lang="en-US" lang="en-US">K;vertical-align:sub">2 ">) પ્રતિક્રિયાઓ.

" xml:lang="en-US" lang="en-US">K = K;vertical-align:sub" xml:lang="en-US" lang="en-US">1/" xml:lang="en-US" lang="en-US">K;vertical-align:sub" xml:lang="en-US" lang="en-US">2" xml:lang="en-US" lang="en-US">= ([C];vertical-align:super" xml:lang="en-US" lang="en-US">c" xml:lang="en-US" lang="en-US"> [D];vertical-align:super" xml:lang="en-US" lang="en-US">d" xml:lang="en-US" lang="en-US">) / ([A];vertical-align:super" xml:lang="en-US" lang="en-US">a" xml:lang="en-US" lang="en-US"> [B];vertical-align:super" xml:lang="en-US" lang="en-US">b" xml:lang="en-US" lang="en-US">)

"> સંતુલન સ્થિરાંક તાપમાન અને પ્રતિક્રિયાશીલ પદાર્થોની પ્રકૃતિ પર આધાર રાખે છે. સંતુલન સ્થિરાંક જેટલું વધારે છે, તેટલું વધુ સંતુલન સીધી પ્રતિક્રિયા ઉત્પાદનોની રચના તરફ ખસેડવામાં આવે છે.

રાસાયણિક સંતુલનમાં શિફ્ટ.

">1. રિએક્ટન્ટની સાંદ્રતામાં ફેરફાર.

1. ">સોર્સ ઇન-ઇન શિફ્ટનો અંત જમણી તરફ વધારવો
2. ">ઉત્પાદનો વધવાથી સંતુલન ડાબી તરફ શિફ્ટ થશે

">2. દબાણ (માત્ર ગેસ માટે)

1. ">દબાણમાં વધારો. નાના જથ્થા પર કબજો કરતા પદાર્થો તરફ સંતુલન ખસેડે છે.
2. ">દબાણ ઘટાડવું એ સંતુલનને મોટા જથ્થા પર કબજો કરતા પદાર્થો તરફ ખસેડે છે

">3. તાપમાન.

1. ">એક્ઝોથર્મિક p-th વધારો માટે. T ડાબી તરફ શિફ્ટ થાય છે
2. એન્ડોથર્મિક્સ માટે, T માં વધારો જમણી તરફ જાય છે.
3. ઉત્પ્રેરક રાસાયણિક સંતુલનને અસર કરતા નથી, પરંતુ માત્ર તેની શરૂઆતને વેગ આપે છે

">લે ચેટેલિયરનો સિદ્ધાંતજો ગતિશીલ સંતુલનની સ્થિતિમાં હોય તેવી સિસ્ટમ પર કોઈ અસર થાય છે, તો મુખ્યત્વે જે પ્રતિક્રિયા થાય છે તે આ અસરને અટકાવે છે.

" xml:lang="en-US" lang="en-US">N2+O2↔NO+ ∆H

" xml:lang="en-US" lang="en-US">→ t◦→

" xml:lang="en-US" lang="en-US">↓← ↓ t◦←

" xml:lang="en-US" lang="en-US"> ← p-

સક્રિય સંકુલ બનાવવા માટે, ચોક્કસ ઉર્જા અવરોધને દૂર કરવો જરૂરી છે, ઊર્જા E A. આ ઊર્જા છે. સક્રિયકરણ ઉર્જા એ અમુક વધારાની ઉર્જા છે, આપેલ તાપમાનની સરેરાશ ઊર્જાની સરખામણીમાં, જે પરમાણુઓ પાસે તેમની અથડામણો અસરકારક બનવા માટે હોવી જોઈએ.

સામાન્ય કિસ્સામાં, રાસાયણિક પ્રતિક્રિયા A + B = C + D માટે, સક્રિય સંકુલ A + B = A¼B = C + D ની સ્થિતિ દ્વારા પ્રારંભિક પદાર્થો A અને B થી પ્રતિક્રિયા ઉત્પાદનો C અને D તરફ સંક્રમણ કરી શકે છે. ઉર્જા આકૃતિઓ (ફિગ. 6.2) ના રૂપમાં યોજનાકીય રીતે દર્શાવવામાં આવે છે.

નીચા E A મૂલ્યો અને ખૂબ ઊંચા દરો ઇલેક્ટ્રોલાઇટ સોલ્યુશન્સમાં આયનીય ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓને લાક્ષણિકતા આપે છે. ઉદાહરણ તરીકે:

Ca +2 + SO = CaSO 4.

આ એ હકીકત દ્વારા સમજાવવામાં આવ્યું છે કે વિપરીત ચાર્જ આયનો એકબીજા તરફ આકર્ષાય છે અને ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરતા કણોની પ્રતિકૂળ શક્તિઓને દૂર કરવા માટે કોઈ ઊર્જાની જરૂર નથી.

ઉત્પ્રેરક પ્રભાવ

વિશિષ્ટ પદાર્થોના નાના ઉમેરણોના પ્રભાવ હેઠળ પ્રતિક્રિયાના દરમાં ફેરફાર, જે પ્રક્રિયા દરમિયાન બદલાતો નથી, તેને ઉત્પ્રેરક કહેવામાં આવે છે.

રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાના દરમાં ફેરફાર કરનારા પદાર્થોને ઉત્પ્રેરક કહેવામાં આવે છે(પદાર્થો કે જે જીવંત જીવોમાં રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓના દરમાં ફેરફાર કરે છે - ઉત્સેચકો). ઉત્પ્રેરકનો ઉપયોગ પ્રતિક્રિયાઓમાં થતો નથી અને અંતિમ ઉત્પાદનોમાં તેનો સમાવેશ થતો નથી.

ઉત્પ્રેરકની હાજરીમાં થતી રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓને ઉત્પ્રેરક પ્રતિક્રિયાઓ કહેવામાં આવે છે.ત્યાં સકારાત્મક ઉત્પ્રેરક છે - ઉત્પ્રેરકની હાજરીમાં, રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાનો દર વધે છે - અને નકારાત્મક ઉત્પ્રેરક (નિરોધક) - ઉત્પ્રેરક (અવરોધક) ની હાજરીમાં, રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાનો દર ધીમો પડી જાય છે.

1. પ્લેટિનમ ઉત્પ્રેરકની હાજરીમાં સલ્ફર ડાયોક્સાઇડનું ઓક્સિડેશન:

2SO 2 + O 2 = 2SO 3 – હકારાત્મક ઉત્પ્રેરક.

2. ઓક્સિજનની હાજરીમાં હાઇડ્રોજન ક્લોરાઇડની રચનાની પ્રક્રિયાને ધીમી કરવી:

H 2 + Cl 2 = 2HCl – નકારાત્મક ઉત્પ્રેરક.

ત્યાં છે: a) સજાતીય ઉત્પ્રેરક - રિએક્ટન્ટ્સ અને ઉત્પ્રેરક સિંગલ-ફેઝ સિસ્ટમ બનાવે છે; b) વિજાતીય ઉત્પ્રેરક - રિએક્ટન્ટ્સ અને ઉત્પ્રેરક વિવિધ તબક્કાઓની સિસ્ટમ બનાવે છે.

ઉત્પ્રેરકની ક્રિયાની પદ્ધતિ.હકારાત્મક ઉત્પ્રેરકની ક્રિયાની પદ્ધતિ પ્રતિક્રિયાની સક્રિયકરણ ઊર્જામાં ઘટાડો થાય છે. આ કિસ્સામાં, નીચા ઉર્જા સ્તર સાથે સક્રિય સંકુલ રચાય છે અને રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાના દરમાં ઘણો વધારો થાય છે. ફિગ માં. આકૃતિ 6.3 ઉત્પ્રેરકની ગેરહાજરીમાં (1) અને (2) હાજરીમાં થતી રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાનું ઊર્જા રેખાકૃતિ દર્શાવે છે.

જો ધીમી પ્રતિક્રિયા A + B = AB ઉત્પ્રેરક K ની હાજરીમાં હાથ ધરવામાં આવે છે, તો ઉત્પ્રેરક પ્રારંભિક પદાર્થોમાંના એક સાથે રાસાયણિક ક્રિયાપ્રતિક્રિયામાં પ્રવેશ કરે છે, એક નાજુક મધ્યવર્તી સંયોજન બનાવે છે: A + K = AK.

આ પ્રક્રિયાની સક્રિયકરણ ઊર્જા ઓછી છે. મધ્યવર્તી સંયોજન AA પ્રતિક્રિયાશીલ છે; તે અન્ય પ્રારંભિક સામગ્રી સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે, અને ઉત્પ્રેરક મુક્ત થાય છે અને પ્રતિક્રિયા ઝોન છોડી દે છે:

બંને પ્રક્રિયાઓનો સારાંશ આપતાં, અમે ઝડપથી બનતી પ્રતિક્રિયા માટે સમીકરણ મેળવીએ છીએ: A + B + (K) = AB + (K).

ઉદાહરણ. NO ઉત્પ્રેરકની ભાગીદારી સાથે સલ્ફર ડાયોક્સાઇડનું ઓક્સિડેશન: 2SO 2 + O 2 = 2SO 3 – ધીમી પ્રતિક્રિયા;

જ્યારે ઉત્પ્રેરક - NO - એક મધ્યવર્તી સંયોજન રચાય છે: 2NO + O 2 = 2NO 2.

વિજાતીય ઉત્પ્રેરકમાં, પ્રવેગક અસર શોષણ સાથે સંકળાયેલ છે. શોષણ એ ઘન સપાટી દ્વારા વાયુઓ, વરાળ અને ઓગળેલા પદાર્થોના શોષણની ઘટના છે. ઉત્પ્રેરકની સપાટી વિજાતીય છે. તેના પર કહેવાતા સક્રિય કેન્દ્રો છે, જેના પર પ્રતિક્રિયા આપતા પદાર્થોનું શોષણ થાય છે, જે તેમની સાંદ્રતામાં વધારો કરે છે.

કેટલાક પદાર્થો ઘન ઉત્પ્રેરક - ઉત્પ્રેરક ઝેરની પ્રવૃત્તિને ઘટાડે છે અથવા સંપૂર્ણપણે નાશ કરે છે (આમાં લીડ, આર્સેનિક, પારો, સાયનાઇડ સંયોજનો શામેલ છે). પ્લેટિનમ ઉત્પ્રેરક ઉત્પ્રેરક ઝેર માટે ખાસ કરીને સંવેદનશીલ હોય છે.

એવા પદાર્થો પણ છે જે ઉત્પ્રેરકની અસરને વધારે છે, જો કે તેઓ પોતે ઉત્પ્રેરક નથી. આ પદાર્થોને પ્રમોટર્સ કહેવામાં આવે છે.

રાસાયણિક સમતુલા

©2015-2019 સાઇટ
તમામ અધિકારો તેમના લેખકોના છે. આ સાઇટ લેખકત્વનો દાવો કરતી નથી, પરંતુ મફત ઉપયોગ પ્રદાન કરે છે.
પૃષ્ઠ બનાવવાની તારીખ: 2016-03-24